Lock、Synchronized锁区别解析( 三 ) 监视器（monitor）在了解这两种锁之前

上下文切换：线程之间的切换需要前一个线程先保存当前的状态，然后进入 "睡眠" 状态，然后下一个线程 "启动" ，执行，等到下一次前一个线程获取到 CPU 调度时，再去读取上次保存的状态，然后 "启动" 。我们把一个线程从保存当前状态到下一次"启动"完成称作这个线程的一次 "上下文切换" 。
synchronized 锁升级机制是从偏向锁->轻量级锁->重量级锁，这个过程是不可逆的。
在具体说这三种锁时，先要了解对象头的 Mark Word 部分，我们都知道对象上存储着这个对象的一切信息，包括它的地址、内部方法、属性等信息，前面说过监视器，就是一个锁对应着一个对象，所以在对象上也存储着这个对象所关联锁的信息。关于锁的信息就存储在对象对象头的 Mark Word 部分上。下面是 Mark Word 结构示意图：
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下面说得偏向锁、轻量级锁、重量级锁都会用到这上面的字段。
1、偏向锁
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首先是偏向锁，偏向锁是指一段代码同一时间内只有一个线程执行（这是在开启了重偏向，如果没有开启重偏向则是一段代码一直只有一个线程执行）。当不满足条件时就会升级成轻量级锁。偏向锁的执行逻辑是：
1、判断对象头的 Mark Word 部分的锁标志位，01表示为偏向锁， 00轻量级锁， 10重量级锁
2、判断是否偏向锁
1、0 ，升级为轻量级锁，然后执行相关策略
2、1 ，检查线程ID位是否是当前线程ID 。
1、是，获得偏向锁，执行代码
2、否，尝试进行 CAS写入当前线程ID
1、成功。获得锁，执行
2、失败。说明已经存在线程 ID了，会在安全的时间点暂停当前持有该偏向锁的线程，然后判断该线程是否存活
1、存活，判断该线程是否正在执行锁住的代码
1、正在执行，升级为轻量级锁，然后执行轻量级锁的相关策略（为该线程的栈中开启一片区域来保存复制的 mark work 记作 lock record，然后将锁对应的对象对象头的 mark word 部分的指针指向该线程，然后唤醒该线程继续执行，在此期间当前线程也会在栈中拷贝一份 mark word然后使用自旋锁+ CAS乐观锁尝试将该对象的 mark word 指针指向当前的 lock record，执行完轻量级锁后 mark word 指针会删除，以便后面的线程重新指向）
2、没有执行。检查是否开启重偏向。
1、开启了，先设置为匿名偏向状态，然后将 mark word 的 threadId 写入当前的线程 ID位置，然后再唤醒线程，继续执行
2、没有开启，先撤销偏向锁，将 mark word 设置为无锁状态，然后升级轻量级锁，执行轻量级锁的执行策略
2、没有存活，检查是否开启重偏向。
从上面的执行策略来看，偏向锁下是没有加锁、释放锁的操作的，这样就加快了对某段一段时间内只有一个线程执行的代码的执行效率。上面还提到自旋锁，乐观锁。这里是准备后面再开一篇多线程的博客专门来说这些，现在先简单说一下。
自旋锁：由于线程切换需要进行 "上下文切换" ，这个过程一次两次可能不算耗时，但是在多线程下，特别是在高并发场景下大量线程频繁地进行线程切换，就会出现大量的 "上下文切换" ，这中间消耗的时间是非常长的，所以对于这部分代码就使用 "自旋锁" ，它的特点是不会保存当前线程状态，也不会进入 "睡眠状态" ，而是一直尝试获取 CPU 调度，保持一种 "运行" 状态，这样就省去了 "上下文切换" 的时间，当然，这只适用于多核 CPU，单核 CPU 是不能发挥 "自旋锁" 的作用的，因为它在一直尝试，这个尝试的过程也会占用 CPU。